纯电动汽车变速器壳体辐射噪声预测与优化研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmdwfh2008
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近年来,随着能源短缺问题的日益凸显以及环保意识的不断增强,新能源汽车行业进入了快速发展阶段。电动汽车普及的范围越来越大,消费者对电动汽车的性能也提出了更多的指标要求,其中电动汽车的NVH(Noise、Vibration、Harshness)性能愈发引起人们的关注,成为影响电动汽车品质的一项重要指标。整车传动系统的振动噪声很大一部分来源于变速器的贡献。本文基于一款纯电动A0级紧凑型轿车,以与之搭载的两挡全电控自动变速器为研究对象,对一挡常用工况下变速器壳体的辐射噪声进行优化。开展变速器台架振动试验和壳体自由模态试验,验证了变速器轴承激励求解的准确性和壳体有限元模型建立的可靠性。模拟变速器实际工作状态,并对壳体的振动响应进行计算。使用边界元的方法,建立距离变速器中心为1 m的矩形声场,对变速器壳体的辐射噪声进行声学求解。基于声学贡献量计算对变速器壳体结构进行修改,改善了变速器壳体的噪声特性。本文具体的分析过程如下:将三维实体模型导入有限元软件中进行前处理和网格划分,采用同样的方法对电机壳体和差速器壳体进行网格划分,并根据变速器内部结构详细参数建立两挡自动变速器刚柔耦合虚拟样机模型,并对轴承座处的动态激励进行了求解。对变速器壳体的模态及频率响应进行研究。通过仿真与模态试验得到了变速器壳体的各阶模态的固有频率及振型。通过模态试验结果和仿真结果的对比,对壳体有限元模型的准确性进行了验证。开展变速器台架振动试验,通过对变速器壳体频率响应试验结果与仿真结果的对比,验证了虚拟样机模型和轴承激励的准确性。求解了动态载荷下壳体的表面振动响应,并以此为基础对变速器的辐射噪声进行求解。基于声学传递向量和模态声学贡献量进行板面划分,通过板面声学贡献量计算,确定了声贡献较大的区域,改进壳体结构,变速器壳体的噪声特性得到了改善。
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